RU2557187C2 - Gas crucible furnace - Google Patents
Gas crucible furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557187C2 RU2557187C2 RU2013148989/02A RU2013148989A RU2557187C2 RU 2557187 C2 RU2557187 C2 RU 2557187C2 RU 2013148989/02 A RU2013148989/02 A RU 2013148989/02A RU 2013148989 A RU2013148989 A RU 2013148989A RU 2557187 C2 RU2557187 C2 RU 2557187C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- gas
- welded
- burner
- mixers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переработки (переплава) отходов цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома, а также печь может использоваться как газовая плавильно-раздаточная.The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to smelting units for processing (remelting) waste of non-ferrous metals and alloys, such as: copper and its alloys - brass and bronze, aluminum and its alloys, zinc and its alloys. The furnace can be used for refining, producing alloys, averaging the chemical composition of scrap, and the furnace can also be used as a gas melting and distributing machine.
Известен аналог - поворотная тигельная печь для плавки алюминиевых сплавов (источник информации под ред. д.т.н. Н.Н. Рубцова справочник литейщика «Фасонное литье из алюминиевых и магниевых сплавов», стр.142-145), содержащая, как и в предполагаемом изобретении, кожух, футеровку, тигель, топочную камеру, газоотводящие каналы.A well-known analogue is a rotary crucible furnace for melting aluminum alloys (a source of information under the editorship of Doctor of Technical Sciences N.N. Rubtsov, a foundry manual “Shaped Casting from Aluminum and Magnesium Alloys”, pp. 142-145), containing, as in the alleged invention, the casing, the lining, the crucible, the combustion chamber, gas exhaust channels.
Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:
1. Ручной привод поворота печи, а, следовательно, и малая емкость тигля.1. Manual drive turning the furnace, and, consequently, a small capacity of the crucible.
2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние дымовых газов на внешнюю среду.2. The absence of a dust and gas cleaning system, which would reduce the harmful effect of flue gases on the environment.
3. Недостаточная теплоизоляция, которая приводит к потерям тепла в окружающую среду.3. Insufficient thermal insulation, which leads to heat loss to the environment.
4. Сравнительно небольшая стойкость тигля (исходя из опыта эксплуатации автором таких печей).4. The relatively small resistance of the crucible (based on the experience of the author using such furnaces).
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.
Известно устройство газовой тигельной печи для плавки металлов и сплавов (А.С. №934172 С1) являющаяся аналогом изобретения.A device of a gas crucible furnace for melting metals and alloys (AS No. 934172 C1) is an analogue of the invention.
Также как и предлагаемое изобретение, аналог содержит: топочную камеру, тигель, газоотводящий канал и газоход.As well as the invention, the analogue contains: a combustion chamber, a crucible, a gas outlet channel and a gas duct.
Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:
1. Газовая тигельная печь стационарная.1. Stationary gas crucible furnace.
2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние при плавке в печи на внешнюю среду.2. The absence of a dust and gas cleaning system, which would reduce the harmful effects when melting in the furnace on the external environment.
3. Из изображенной на фиг.1, 2, 3 описания газовой тигельной печи, следует, в конструкции печи отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.3. From the description of the gas crucible furnace shown in FIGS. 1, 2, 3, it follows that there is no thermal insulation in the furnace design that would reduce heat loss to the environment.
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.
Наиболее близким аналогом (прототипом) по отношению к заявляемой газовой тигельной печи является поворотная тигельная печь для плавки цветных металлов, которая может работать как на жидком, так и на газообразном топливе (источник информации А.Н. Минаев и Б.И. Шипилин «Литейные печи и сушила», стр.398-399), содержащая, как и заявляемая печь, металлический цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, газоотводящие каналы и механизм поворота.The closest analogue (prototype) in relation to the inventive gas crucible furnace is a rotary crucible furnace for melting non-ferrous metals, which can operate both on liquid and gaseous fuels (source of information A. N. Minaev and B. I. Shipilin “Foundry kilns and dryers ”, pp. 398-399), containing, like the inventive furnace, a metal cylindrical casing, a lining, a combustion chamber, a burner, gas exhaust channels and a turning mechanism.
Прототип заявляемой печи имеет следующие недостатки:The prototype of the inventive furnace has the following disadvantages:
1. Ручной привод поворота печи (штурвальный механизм).1. Manual drive turning the furnace (steering mechanism).
2. Ручной привод не может обеспечить поворот печи с большой емкостью тигля.2. A manual drive cannot turn a furnace with a large crucible capacity.
3. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние, выделяющихся при плавке в печи дымовых газов, на внешнюю среду.3. The absence of a dust and gas cleaning system, which would reduce the harmful effects emitted during fusion in a flue gas furnace, on the external environment.
4. Недостаточная теплоизоляция, которая приводит к потерям тепла в окружающую среду.4. Insufficient thermal insulation, which leads to heat loss to the environment.
5. Сравнительно небольшая стойкость тигля (исходя из опыта эксплуатации автором таких печей в г. Новосибирске).5. The comparatively low resistance of the crucible (based on the experience of the author using such furnaces in Novosibirsk).
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.
Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой тигельной печи для переплава отходов цветных металлов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации и облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу.The objective of the invention is the creation of a high-performance gas crucible furnace for remelting non-ferrous metal wastes, which allows to reduce emissions of harmful gases into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, as well as increase its life and facilitate working conditions for the furnace staff.
Технический результат - разработанная печь является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации, позволяющей переплавлять отходы цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы, кроме того, снизить потери тепла в окружающую среду за счет теплоизоляции кожуха печи, вести процесс переплава на искусственной и естественной тяге с системой пылегазоочистки, что делает его экологически чистым, а также введенный в состав печи электрический механизм поворота облегчает условия труда обслуживающему персоналу.EFFECT: the developed furnace is highly efficient, having a long service life, which allows remelting non-ferrous metal and alloy waste, such as: copper and its alloys - brass and bronze, aluminum and its alloys, zinc and its alloys, in addition, to reduce heat loss in environment due to thermal insulation of the furnace casing, to conduct the process of remelting on artificial and natural traction with a dust and gas cleaning system, which makes it environmentally friendly, as well as the electric rotation mechanism introduced into the furnace making it easier ie the working conditions service personnel.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в газовую тигельную печь для переработки отходов цветных металлов, содержащую цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, крышку, газоотводящие каналы и механизм поворота печи, согласно предлагаемому изобретению, введен теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона на который футеруется огнеупорный шамотный кирпич и набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы, в качестве горелочного устройства используется газовая двух рядная десяти смесительная инжекционная прямоугольная горелка, в которой размещены смесители с насадками в конце смесителя на внутренней стороне, которые при горении газовоздушной смеси имеют пламя длиной 2,6 метра, при этом в конструкцию печи введена сварная рама с приваренными цапфами, предназначенными для опоры и поворота печи, на сварной раме размещен электрический механизм поворота печи, причем между стойками сварной рамы приварена металлическая тумба, нижняя часть которой залита в фундаменте печи, кроме того, печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, в которую входят: камера смешения, дымосос, агрегат газоочистки и скруббер.The specified technical result is achieved due to the fact that in the gas crucible furnace for processing non-ferrous metal wastes containing a cylindrical casing, a lining, a combustion chamber, a burner, a cover, gas exhaust channels and a furnace rotation mechanism, according to the invention, a heat-insulating layer is introduced, consisting of three sheets of flexible heat-insulating fiberglass mullite-siliceous cardboard on which refractory fireclay brick is lined and a lining of mullite bezel is packed of the bottom packing mass, a gas two-row ten mixing injection rectangular burner is used as a burner, in which mixers with nozzles are placed at the end of the mixer, which have a flame of 2.6 meters in length when burning the gas-air mixture, and a furnace is introduced into the design welded frame with welded trunnions designed to support and rotate the furnace, an electric mechanism for turning the furnace is placed on the welded frame, and metal t is welded between the racks of the welded frame IBA, the lower part of which is filled in the base of the furnace, moreover, the furnace is arranged to operate on natural and artificial drawn with gas scrubbing system to achieve an environmentally friendly process, which includes: a mixing chamber, exhauster, gas purification unit and scrubber.
Введенный теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в газовой тигельной печи для переработки отходов цветных металлов (в дальнейшем печи). Срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.The introduced heat-insulating layer, consisting of three sheets of flexible heat-insulating fiberglass mullite-siliceous cardboard, reduces heat loss to the environment, and also allows you to additionally maintain the temperature of the metal in a gas crucible furnace for processing non-ferrous metal waste (hereinafter referred to as the furnace). The service life of the furnace is increased due to the use of mullite non-shrink packing material, which has high fire resistance and durability.
Более того, предлагаемая газовая двух рядная десяти смесительная инжекционная прямоугольной формы горелка содержит стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, десять смесителей, объединенных общей сварной газораспределительной камерой, в каждом смесителе просверлено четыре сопла под углом 27 градусов к их осям, причем смесители представляют собой в верхней части трубу диаметром 62×9 мм и длиной 285 мм, содержат в нижней части быстросменные насадки, при этом смесители, быстросменные насадки к смесителям и литой стабилизирующий пламя туннель, надетый на объединяющую смесители газораспределительную камеру и на кожух горелки, изготовлены из жаростойкого чугуна ЧХ28.Moreover, the proposed gas two-row ten mixing injection rectangular burner contains a flame stabilizing tunnel, refractory packing material, ten mixers combined by a common welded gas distribution chamber, four nozzles are drilled in each mixer at an angle of 27 degrees to their axes, and the mixers are in the upper part of the pipe with a diameter of 62 × 9 mm and a length of 285 mm, contains quick-change nozzles in the lower part, while mixers, quick-change nozzles for mixers and cast stabilize the flame tunnel, worn on the gas distribution chamber combining the mixers and on the burner hood, are made of heat-resistant cast iron CHX28.
Жаростойкий чугун, используемый в качестве материала для изготовления смесителей, деталей к смесителям и литого стабилизирующего пламя туннеля, позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи. Более того, использование мощной инжекционной горелки (номинальная тепловая мощность предлагаемой горелки 1,35 МВт) значительно увеличивает производительность печи, а также позволяет вести процесс плавки при отключении электроэнергии (до начала слива наплавленного в тигле металла).Heat-resistant cast iron, used as a material for the manufacture of mixers, parts for mixers and a cast flame-stabilizing tunnel, allows to increase the life of the burner and, of course, the furnace. Moreover, the use of a powerful injection torch (the nominal thermal power of the proposed burner is 1.35 MW) significantly increases the productivity of the furnace, and also allows the melting process to be carried out during a power outage (before the discharge of the metal deposited in the crucible).
Кроме того, в печи используется тигель типа ТРК - 2000 глазурованный с желобом, который имеет высокую стойкость и в котором можно плавить сплавы с температурой плавления до 1600°C. Вследствии использования тигля ТРК - 2000, печь имеет большой срок эксплуатации.In addition, a crucible of the ТРК - 2000 type glazed with a trench, which has high resistance and in which alloys with a melting point up to 1600 ° C can be melted, is used. Due to the use of the fuel dispenser TRK - 2000, the furnace has a long service life.
Вместе с тем, в конструкцию печи введен электрический механизм поворота печи смонтированный на стальной раме и состоящий из: сварной металлической опоры с приваренными к ней кронштейнами для крепления опорного ролика, барабана для намотки стального троса, кронштейна с установленным роликом, пластины и приваренной к металлической опоре плиты с установленным на ней приводом, в который входит - электродвигатель, червячный редуктор и муфта. Введенный в конструкцию печи электрический механизм поворота печи позволяет облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу (в прототипе используется ручной привод поворота печи), кроме того, предлагаемая конструкция сварной рамы делает печь надежной и долговечной.At the same time, the electric furnace turning mechanism mounted on a steel frame and consisting of: a welded metal support with brackets welded to it for mounting a support roller, a drum for winding a steel cable, an arm with an installed roller, a plate and welded to a metal support is introduced into the furnace design plates with a drive installed on it, which includes an electric motor, a worm gear and a coupling. The electric rotation mechanism of the furnace introduced into the design of the furnace makes it possible to facilitate the working conditions for the staff serving the furnace (the prototype uses a manual drive to turn the furnace), in addition, the proposed design of the welded frame makes the furnace reliable and durable.
Наконец, используемый для очистки дымовых газов от пыли скруббер со степенью очистки от пыли 97% представляет собой вертикально стоящий на четырех опорах стальной цилиндр диаметром 1,2 м, высотой 5,4 м, имеющий коническое днище и тангенциально расположенный входной патрубок, внутри скруббер футерован керамической плиткой, вверху через сопла подается вода в количестве 0,6 кг/с, которая направлена тангенциально к стенке скруббера и непрерывно стекает вниз, при этомFinally, the scrubber used to clean flue gases from dust with a degree of dust removal of 97% is a steel cylinder with a diameter of 1.2 m, a height of 5.4 m, a conical bottom and a tangentially located inlet pipe vertically standing on four supports, lined inside the scrubber ceramic tile, at the top through the nozzles, water is supplied in an amount of 0.6 kg / s, which is directed tangentially to the wall of the scrubber and continuously flows down, while
частицы пыли, отбрасываемые на воду под действием центробежных сил, захватываются ею и в виде шлама выводятся из скруббера через гидравлический затвор, а очищенный газы выходят вверх через патрубок. Кроме улавливания пыли, предлагаемый скруббер имеет степень улавливания SO2 и SO3 в пределах 45-47%, что указывает на высокую эффективность очистки в скруббере.dust particles thrown into the water under the action of centrifugal forces are captured by it and in the form of sludge are removed from the scrubber through a hydraulic shutter, and the cleaned gases go up through the nozzle. In addition to dust collection, the proposed scrubber has a degree of capture of SO 2 and SO 3 in the range of 45-47%, which indicates a high cleaning efficiency in the scrubber.
Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи.Introduction to the furnace design of the above devices, materials, etc., provides a solution to the problem.
В конструкторской части заявки на изобретение изображено:In the design part of the application for an invention is depicted:
на фиг.1 фронтальная и горизонтальная проекции печи;figure 1 frontal and horizontal projection of the furnace;
на фиг.2 разрез А-А печи;figure 2 is a section aa of the furnace;
на фиг.3 двух рядная десяти смесительная инжекционная прямоугольная горелка;in Fig.3 two inline ten mixing injection rectangular burner;
на фиг.4 разрез Б-Б двух рядной десяти смесительной инжекционной прямоугольной горелки;in Fig.4 a section bB of two in-line ten mixing injection rectangular burner;
на фиг.5 смеситель двух рядной десяти смесительной инжекционной прямоугольной горелки;5, a mixer of two in-line ten mixing injection rectangular burners;
на фиг.6 агрегат газоочистки;in Fig.6 gas treatment unit;
на фиг.7 циклон мокрой очистки;Fig.7 cyclone wet cleaning;
на фиг.8 вид печи в плане с разливочным и пылегазоочистным оборудованием.Fig. 8 is a plan view of a furnace with casting and gas-dust cleaning equipment.
Конструкция предлагаемой газовой тигельной печи, далее печи, для переработки отходов цветных металлов схематично представлена на фиг.1, 2 и включает в себя сварной стальной кожух 1 цилиндрической формы, сваренный из стального листа толщиной 6 мм и вращающегося на цапфах 2. Кожух 1 имеет приваренную к нему верхнюю и нижнюю (донную) части. Для армирования стального кожуха 1 на его боковой поверхности приварены два кольца 3, в нижней части стального кожуха выполнен проем в который вставлена тангенциально двух рядная десяти смесительная инжекционная прямоугольная горелка 4, подробное описание которой будет приведено ниже. В конструкцию печи введена сварная рама 5 с приваренными цапфами 2, предназначенными для опоры и поворота печи, на сварной раме 5 размещен электрический механизм поворота печи, причем между стойками 6 сварной рамы 5 приварена металлическая тумба 7, нижняя часть которой залита в фундаменте печи (фиг.1). Рама 5 сварена из швеллера №14 и крепится к фундаменту печи фундаментными болтами (не показано). Предлагаемая конструкция сварной рамы делает печь надежной и долговечной. Печь имеет стальную футерованную крышка 8, которая при работающей печи находится на стальном кожухе 1, а перед разливом наплавленного металла поднимается и отводится в сторону вручную с помощью рычага 9 подъемника стальной крышки. Печь футеруется огнеупорным шамотным кирпичом ША-1 №5 поз.10, на который набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы 11 (фиг.2). Между кожухом 1 и футеровкой введен теплоизоляционный слой 12, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона. Введенный теплоизоляционный слой 12, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в печи для переработки отходов цветных металлов. Срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.The design of the proposed gas crucible furnace, further furnace, for processing non-ferrous metal waste is shown schematically in FIGS. 1, 2 and includes a welded steel casing 1 of a cylindrical shape, welded from a
Сверху на футеровке 10 печи находится толстостенная стальная плита 13, которая имеет в центре большое отверстие, для установки в него и фиксации тигля 14 типа ТРК - 2000 глазурованного с желобом, который имеет высокую стойкость и в котором можно плавить сплавы с температурой плавления до 1600°C. Вследствие использования тигля типа ТРК - 2000 глазурованного с желобом, печь имеет большой срок эксплуатации. Тигель 14 емкостью 1950 кг по жидкой меди днищем устанавливается на находящийся в центре стального кожуха 1 постамент (поддон) 15 (фиг.2). Тигель 14 фиксируется на постаменте 15 креплением типа «ласточкин хвост». Постамент 15 уложен на два ряда шамотного огнеупорного кирпича ША-5 поз.10. Сверху в тигель 14 загружается лом, если же печь используется как газовая плавильно-раздаточная, то в тигель 14 из больших плавильных печей с помощью кранового ковша заливается расплавленный металл или же в печи могут плавиться отходы цветных металлов, а также лом.On top of the lining 10 of the furnace is a thick-walled steel plate 13, which has a large hole in the center, for installing and fixing a crucible 14 of the type ТРК - 2000 glazed with a trench, which has high resistance and in which alloys can be melted with a melting point up to 1600 ° C. Due to the use of a crucible like ТРК - 2000 glazed with a trench, the furnace has a long service life. The crucible 14 with a capacity of 1950 kg on liquid copper bottom is installed on the pedestal (pallet) 15 located in the center of the steel casing 1 (figure 2). The crucible 14 is fixed on the pedestal 15 mount type "dovetail". Pedestal 15 is laid on two rows of fireclay refractory brick ША-5 pos.10. Scrap is loaded from above into the crucible 14, but if the furnace is used as a gas melting and distributing furnace, molten metal is poured into the crucible 14 from large melting furnaces using a ladle or the non-ferrous metal waste can be melted in the furnace, as well as scrap.
Расплавление или подогрев и поддержание температуры в печи осуществляется за счет температуры, полученной от сгорания природного газа, происходящего в двух рядной десяти смесительной инжекционной прямоугольной горелке 4 (далее горелки). В нижней части стального каркаса 1 выполнен проем, а в футеровке 10 печи выложена ниша (не показана) для установки в нее горелки 4. Используемая в конструкции печи горелка представляет собой десять единичных толстостенных смесителей 16, объединенных общей сварной газораспределительной камерой 17, к которой приварен штуцер 18, по которому подается природный газ в горелку (фиг.3).Melting or heating and maintaining the temperature in the furnace is carried out due to the temperature obtained from the combustion of natural gas, occurring in two two-row ten mixing injection rectangular burner 4 (hereinafter burners). An aperture is made in the lower part of the steel frame 1, and a niche (not shown) is placed in the lining 10 of the furnace for installation of a
Каждый смеситель 16 является отливкой и представляет собой толстостенную трубу диаметром 62 мм с толщиной стенки 9 мм и длиной 285 мм, в которой по периферии под углом 27 градусов к оси смесителя 16 просверлены четыре сопла 19 диаметром 1.7 мм с зенковкой входной части 0,3 мм под углом 90 градусов (фиг.4, 5). Все смесители 16 получаются литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого чугуна (хромовый чугун) марки ЧХ28 (Cr 25-30%), в нижней части смесители 16 имеют быстросменные насадки 20, которые имеют пятнадцать ребер 21. Ребра 21 в быстросменных насадках 20 смесителей 16 позволяют при сгорании газовоздушной смеси получить факел длиной 2,6 м, который заполняет топочное пространство вокруг тигля 14 (фиг.5). Насадки 20 в случае износа свинчивают со смесителя 16 и на их место навинчиваются новые. Таким образом, быстросменные насадки 20 позволяют увеличить срок службы горелки 4 и печи в целом. Следует отметить, что горелка изготовлена автором и испытана в ООО «Пензаплав» г. Пенза. Благодаря тангенциальному направлению горелки 4, факел получает вращательное движение вокруг тигля 14. Это способствует более равномерному прогреву и несколько удлинняет время нахождения раскаленных газов в печи. К газораспределительной камере 17 приварен по периметру кожух 22, из листовой стали толщиной 2 мм, в который набивается огнеупорная набивная масса 23. Набитая огнеупорной массой 23 горелка 4 может просушиваться и прокаливаться отдельно до установки ее в печь. На газораспределительную камеру 17 и кожух 22 надевается литой стабилизирующий пламя туннель 24 и приваривается по периметру к газораспределительной камере 17 (фиг.5). Жаростойкий чугун, используемый в качестве материала для изготовления смесителей 16, насадок 20 к смесителям 16 и литого стабилизирующего пламя туннеля 24, позволяет увеличить срок службы горелки 4 и, естественно, печи. Более того, использование мощной инжекционной горелки 4 (номинальная тепловая мощность предлагаемой горелки 1,35 МВт) значительно увеличивает производительность печи, а также позволяет вести процесс плавки при отключении электроэнергии (до начала слива наплавленного в тигле металла). Горелка работает следующим образом. Газ под давлением подается через штуцер 18 в газораспределительную камеру 17. Вытекающие из газовых сопел 19 струи газа инжектируют из атмосферы воздух, необходимый для горения, который по каналу 25 попадает в камеру 26 предварительного смешения, где происходит смешение газа и засасываемого воздуха. Сгорание основной части газовоздушной смеси происходит в огнеупорном стабилизирующем туннеле 24, остальной части -в камере горения печи. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разрежения в камере горения в пределах 5÷10 ДаПа (мм вод. ст.). Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа. Для удаления продуктов сгорания природного газа и тепловыделений с открытой поверхности тигля 14 служит дымоотводящая система печи, соединенная с цеховой системой дымоотведения. В дымоотводящей системе печи имеется стальная труба 27 диаметром 280 мм для вытяжки дымовых газов, которая приварена к кожуху 1 печи (фиг.1). Для отвода дымовых газов, образующихся при сгорании в печи природного газа, служат выложенные вверху футеровки 10 печи каналы (не показаны), которые подходят к трубе 27. Для определения температуры жидкого металла применяется переносная термопара погружения или переносной прибор для измерения температуры типа «Луч». Температуру факела газовой горелки 4 регистрирует термопара 28, установленная в стальном каркасе 1 и футеровке 10 печи. Для подачи природного газа непосредственно в газовую горелку 4 и отсечки его, на опоре газового шланга 29 установлен шаровой газовый кран 30 (рис.1), который находится сбоку стойки управления 31 печью.Each
Вместе с тем, в конструкцию печи введен электрический механизм поворота печи, смонтированный на стальной раме 5 и состоящий из: сварной металлической опоры 32 с приваренными к ней кронштейнами 33 для крепления опорного ролика 34 и барабана 35 для намотки стального троса 36, кронштейна 37 с установленным роликом 38, пластины 39 и приваренной к сварной металлической опоре 32 плиты 40 с установленным на ней приводом механизма поворота печи. Вверху металлическая тумба 7 имеет выемку, через которую проходит стальной трос 36. Конец стального троса 36 крепится к пластине 39 с отверстием, причем пластина 39 приварена к донной части каркаса 1 печи. В состав привода механизма поворота печи входит: электродвигатель 41, муфта 42 и червячный редуктор 43. В приводе механизма поворота печи используется электродвигатель 4AM90LB8 и червячный редуктор Ч-80-50-52-2ВУЗ. Введенный в конструкцию печи электрический механизм поворота печи позволяет облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу (в прототипе используется ручной привод поворота печи).At the same time, the furnace’s electric rotation mechanism has been introduced into the furnace, mounted on a
Вверху каркаса 1 печи приварены четыре стальные петли 44, предназначенные для подъема и транспортировки печи.At the top of the furnace frame 1, four steel hinges 44 are welded for lifting and transporting the furnace.
Печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса Система пылегазоочистки двух ступенчатая. В первую ступень входят: камера смешения 45, дымосос 46, агрегат газоочистки 47. Во вторую ступень входит скруббер (циклон мокрой очистки) 48. Работа на естественной тяге производится в случае ремонта отдельных агрегатов системы пылегазоочистки. Для разбавления дымовых газов воздухом цеха с целью снижения температуры до 150-170°C перед подачей их в дымосос 46 устанавливается камера смешения 45, которая имеет два шибера: шибер 49 регулирует тягу (разрежение в печи), шибер 50 регулирует подачу цехового воздуха. В системе пылегазоочистки установлен дымосос ДН-9у поз.46, который подает разбавленные воздухом дымовые газы в агрегат газоочистки 47. Агрегат газоочистки 47 представляет собой сборный стальной цилиндрической формы корпус 51, в нижней части которого имеется поворотная загрузочная решетка 52 с отверстиями (фиг.6). Выше поворотной загрузочной решетки 52 расположен загрузочный патрубок 53.The furnace is designed to operate on natural and artificial traction with a dust and gas cleaning system to achieve an environmentally friendly process. The dust and gas cleaning system is two-stage. The first stage includes: a mixing
В верхней части корпуса 51 на раме 54 размещена воздуходувка 55 с электродвигателем 56, обслуживающая площадка 57 опирается на четыре опоры 58 и имеет слева лестницу 59. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 60 корпуса 51. Очищаемые газы из печи подаются в агрегат газоочистки через патрубок 61. До патрубка 61 установлен дымосос ДН-9у поз.46. Сверху корпуса 51 крепится восьмью болтами 62 крышка 63. Принцип работы агрегата газоочистки заключается в следующем: из плавильной печи дымовые газы нагнетаются дымососом 46 в патрубок 61 и под давлением проходят слой адсорбента, при этом образуется «кипящий слой», в результате чего вредные вещества, находящиеся в дымовых газах, адсорбируются гашеной известью и активированным углем. Отработанный адсорбент выгружается через нижнюю горловину 64 корпуса 51 в металлическую емкость и увозится в отвал. Очищенные газы воздуходувкой 55 нагнетаются по трубе 65 в скруббер 48. Скруббер 48 представляет собой вертикально стоящий на четырех опорах 66 стальной цилиндр 67 с толщиной стенки 6 мм, имеющий коническое днище 68 и тангенциально расположенный входной патрубок 69 (фиг.7). Во избежание быстрого износа, вследствие коррозии и абразивного действия пыли, скруббер внутри футеруется керамической плиткой 70. Вода подводится внутрь через сопла 71, установленные на расстоянии 400 мм друг от друга. Струя воды, выходящая из сопел 71, направлена тангенциально к стенке скруббера 48 в сторону вращения потока газа во избежание интенсивного уноса брызг. Образующаяся на стенке сплошная водяная пленка по спирали, направление которой совпадает с направлением вращения газового потока, непрерывно стекает вниз.In the upper part of the
Частицы пыли, отбрасываемые на пленку под действием центробежных сил, захватываются ею и в виде шлама выводятся из скруббера 48 через гидравлический затвор 72, а очищенный воздух выходит через патрубок 73. Расход и скорость подачи в скруббер 48 запыленных дымовых газов регулируется поворотной заслонкой 74 Расход воды при работе центробежного скруббера определяется требованием создания сплошной водяной пленки на внутренней поверхности аппарата, толщиной не менее 0,3 мм. Такая толщина пленки предотвращает ее разрыв и образование отложений на стенках аппарата. Для смыва шлама из скруббера 48 предусмотрен патрубок 75, в который подается вода для смыва. Кроме улавливания пыли, предлагаемый скруббер имеет степень улавливания SO2 и SO3 в пределах 45-47%, что указывает на высокую эффективность очистки в скруббере.Dust particles thrown onto the film under the action of centrifugal forces are captured by it and are discharged from the
Основные технические показатели скруббера:The main technical indicators of the scrubber:
Печь работает на естественной тяге следующим образом. Один из плавильщиков отводит крышку 8 печи в сторону и плавильщики в открытый тигель 14 загружают шихту (чушки, брикетированную проволоку, прессованную стружку, кусковой лом) в количестве 200-250 кг (фиг.1). Плавильщик металла и сплавов закрывает шиберы 49 и 50 на камере смешения 45, а также шибер 76 на трубе 77, при этом тяга в печи должна составлять 5-10 ДаПа. Следует отметить, что шиберы 78 и 79 на трубе 80 открыты. Шаровой кран 30 открывается и природный газ по шлангу 29 поступает в горелку 4, где плавильщик его поджигает. Пламя горелки нагревает лом до температуры плавления. Далее загружается следующая порция шихты и плавится и т.д. до полного заполнения тигля 14. Расплавленный металл обрабатывается флюсом, при необходимости производится подшихтовка до требуемой марки сплава, перемешивается. При плавке дымовые газы поступают в трубу 27, далее в зонт 81 и по трубе 80 попадают в дымовую трубу 82, а из нее в атмосферу. Перед разливкой наплавленного металла устанавливается в приямок печи краном разливочный ковш 83, отводится в сторону зонт 81 и включается электрический привод механизма поворота печи. При этом печь постепенно поворачивается и осуществляется слив расплавленного в тигле 14 металла в разливочный ковш 83 и его транспортировка к месту разливки. После разливки металла чистится тигель 14 и зонд 81 возвращается в исходное положение.The furnace operates on natural draft as follows. One of the smelters takes the
Работа печи на искусственной тяге происходит следующим образом.The operation of the furnace on artificial draft is as follows.
Плавильщик металла и сплавов закрывает шиберы 78 и 79 на трубе 80, а шиберы 49, 50 и 76 открывает. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в тигель 14 печи загружается адсорбент в загрузочный патрубок 53 агрегата газоочистки 47 и производится его включение. Продукты горения попадают в зонт 81, в камеру смешения 45, разбавляются в ней воздухом цеха, нагнетаются дымососом 46 в агрегат газоочистки 47, где происходит очистка дымовых газов от вредных веществ в «кипящем» слое и воздуходувкой 55 очищенные дымовые газа нагнетаются в скруббер 48, очищаются от пыли и по трубе 77 попадают в дымовую трубу 82. Разработанная автором система пылегазоочистки хорошо очищает от пыли и вредных веществ дымовые газы. Степень очистки составляет 80-98%. Очистка дымовых газов делает процесс плавки лома экологически чистым.The smelter of metal and alloys closes the
Итак, разработана высокопроизводительная газовая тигельная печь для переплава отходов цветных металлов, позволяющая снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, имеющая увеличенный срок эксплуатации, облегчающая условия труда обслуживающему печь персоналу.So, we have developed a high-performance gas crucible furnace for remelting non-ferrous metal waste, which allows to reduce harmful gas emissions into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, has an extended service life, and facilitates working conditions for the furnace maintenance personnel.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148989/02A RU2557187C2 (en) | 2013-11-01 | 2013-11-01 | Gas crucible furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013148989/02A RU2557187C2 (en) | 2013-11-01 | 2013-11-01 | Gas crucible furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013148989A RU2013148989A (en) | 2015-05-10 |
RU2557187C2 true RU2557187C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53283445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013148989/02A RU2557187C2 (en) | 2013-11-01 | 2013-11-01 | Gas crucible furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557187C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717752C1 (en) * | 2019-10-16 | 2020-03-25 | Владимир Александрович Трусов | Gas crucible furnace |
RU2754257C1 (en) * | 2020-10-07 | 2021-08-31 | Владимир Александрович Трусов | Gas crucible furnace |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4165865A (en) * | 1977-12-29 | 1979-08-28 | Holcroft And Company | Crucible melting furnace |
SU934172A1 (en) * | 1980-11-20 | 1982-06-07 | Воронежский Политехнический Институт | Gaseous crucible furnace |
RU7736U1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-09-16 | ТОО "Герион" | MELTING FURNACE |
CN201575696U (en) * | 2009-12-10 | 2010-09-08 | 平顶山市中泰伟业机电有限公司 | Gas furnace for metal melting |
CN201892416U (en) * | 2010-06-01 | 2011-07-06 | 王文庭 | Gas smelting furnace |
-
2013
- 2013-11-01 RU RU2013148989/02A patent/RU2557187C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4165865A (en) * | 1977-12-29 | 1979-08-28 | Holcroft And Company | Crucible melting furnace |
SU934172A1 (en) * | 1980-11-20 | 1982-06-07 | Воронежский Политехнический Институт | Gaseous crucible furnace |
RU7736U1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-09-16 | ТОО "Герион" | MELTING FURNACE |
CN201575696U (en) * | 2009-12-10 | 2010-09-08 | 平顶山市中泰伟业机电有限公司 | Gas furnace for metal melting |
CN201892416U (en) * | 2010-06-01 | 2011-07-06 | 王文庭 | Gas smelting furnace |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717752C1 (en) * | 2019-10-16 | 2020-03-25 | Владимир Александрович Трусов | Gas crucible furnace |
RU2754257C1 (en) * | 2020-10-07 | 2021-08-31 | Владимир Александрович Трусов | Gas crucible furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013148989A (en) | 2015-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2522283C1 (en) | Tandem reflecting furnace with casting shoe for remelting of aluminium scrap | |
RU2649481C1 (en) | Reverberatory oven for aluminum scrap remelting | |
RU2413148C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap re-melting | |
RU2688067C1 (en) | Rotary melting furnace for processing non-ferrous metal wastes | |
CN108866270A (en) | Steelmaking equipment | |
RU2534691C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2717752C1 (en) | Gas crucible furnace | |
RU2458302C1 (en) | Rotating melting furnace for processing of nonferrous wastes | |
RU2361161C2 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
RU2542033C2 (en) | Rotating drum melting furnace for processing of wastes of non-ferrous metals | |
RU2557190C2 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2557187C2 (en) | Gas crucible furnace | |
CN208472142U (en) | Steelmaking equipment | |
RU2481534C1 (en) | Reverberatory furnace for remelting of scarp-aluminium | |
RU2529348C1 (en) | Reverberatory furnace for remelting of aluminium scrap | |
RU2754257C1 (en) | Gas crucible furnace | |
RU2489659C1 (en) | Rotary inclined furnace | |
RU2761833C1 (en) | Rotary melting furnace for recycling non-ferrous metal waste | |
RU2606349C1 (en) | Rotary inclined furnace | |
RU2723848C1 (en) | Rotary melting furnace for processing non-ferrous metal wastes | |
RU2406953C1 (en) | Shaft reverberating furnace for metal remelting | |
RU2727374C1 (en) | Shaft-reflecting furnace for metal remelting | |
RU2760135C1 (en) | Double-bath reverberatory furnace for remelting aluminium scrap | |
RU2542031C1 (en) | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting | |
RU2588700C1 (en) | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting |